MOTORES DE RELUCTANCIA topics for research high school VARIABLE PARA VEHICULOS ELECTRICOS LIBRES DE IMANES

“Al igual que el planeta Venus, que no tiene campo magnA�tico, el proyecto grill cover best de motor VENUS-FAGOR busca reemplazar los motores de los VehA�culos ElA�ctricos, por motores sin imanes permanentes.”

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Uno de los objetivos clave de la UniA?n Europea para las prA?ximas dA�cadas es reducir el 60% de las emisiones de CO2 del transporte. La contaminaciA?n (incluido el ruido) generada por la circulaciA?n se ha convertido en uno de los principales problemas de la calidad de vida y salud en las poblaciones urbanas. AdemA?s, la dependencia de los combustibles fA?siles es de alrededor del 96%.

Si bien el enfoque principal para la introducciA?n a gran escala de EV hasta ahora se ha puesto en las baterA�as, donde se estA? realizando una investigaciA?n y esfuerzo significativos para abordar sus problemas relacionados con el rendimiento a largo plazo y fabricaciA?n, existe un segundo problema relacionado con la disponibilidad de metales para producir los imanes permanentes (PM) necesarios para asegurar motores elA�ctricos de alta eficiencia y alta densidad de potencia.

La electrificaciA?n progresiva de vehA�culos se considera una de las principales maneras de promover la eficiencia y satisfacer amplias preocupaciones ambientales, sin embargo, el uso del vehA�culo elA�ctrico (VE), no se ha extendido hasta ahora debido a la escasa densidad de energA�a que aportan las baterA�as para alcanzar la autonomA�a y potencias A?ptimas.

El cambio de un escenario de dependencia de los combustibles fA?siles, a un escenario de dependencia de los imanes permanentes (aA?n mA?s crA�tico) podrA�a limitar significativamente la introducciA?n a gran escala de EVs, ya que los motores basados a��a��en imanes permanentes no podrA�an suministrarse en grandes volA?menes a un costo competitivo.

En los A?ltimos aA�os se ha producido un avance tecnolA?gico en este sentido, la tecnologA�a de baterA�as de iones de litio estA? alcanzando densidades de energA�a cercanas a 200Wh/kg, impulsado en gran parte por la explosiA?n de la demanda electrA?nica de los consumidores (portA?tiles, cA?maras digitales, etc., incluidos los actuales proyectos financiados por la UE HELIOS, AMELIE y EUROLIION), que hace que los vehA�culos elA�ctricos con autonomA�as de 130 km sean fA�sicamente posibles, respetando los lA�mites razonables de tamaA�o del vehA�culo / masa / coste.

Actualmente, las mA?quinas elA�ctricas mA?s potentes y eficientes utilizan imanes permanentes compuestos por materiales de tierras raras como el neodimio y el disprosio. El 95% de la oferta global de estos materiales procede de China. Si se desea fabricar EV a gran escala en Europa, surge una nueva necesidad: encontrar una alternativa eficiente y potente a las motores de imanes permanentes.

En este contexto, existen dos enfoques diferentes:

    • Desarrollo de materiales sin contenido de tierras raras, con propiedades magnA�ticas similares.
    • DiseA�o de motores elA�ctricos con menos contenido en imA?n, con materiales diferentes
      de tierras raras o incluso completamente libres de imanes
      .

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Ventajas – Proyecto VENUS

Coste

Los imanes permanentes son caros, si se evitan, los fabricantes europeos easy research title for high school students podrA�an utilizar materiales bien conocidos y relativamente baratos (por ejemplo, acero y cobre), lo que reduce el coste total del motor.

Fiabilidad

Los imanes permanentes tienen un riesgo de desmagnetizaciA?n que puede generar variaciones de rendimiento a temperaturas elevadas. Los diseA�os libres de imanes pueden ofrecer un comportamiento estable, prA?cticamente inalterado por la exposiciA?n a condiciones ambientales y / o campos magnA�ticos externos, por lo que son mA?s fiables para su integraciA?n en vehA�culos elA�ctricos.

Fabricabilidad

El proceso de montaje de los motores elA�ctricos se lleva a cabo con campos magnA�ticos en presencia de imanes permanentes. Esto puede conducir a un mayor fallo en los motores. Los diseA�os sin imA?n simplifican este proceso, ya que no hay campos magnA�ticos y el ensamblaje se simplifica significativamente.

Objetivo – Proyecto VENUS

Eficiencia

La eficiencia del motor de imA?n permanente es de alrededor del 92-95%, mientras que otras tecnologA�as alternativas integradas en EVs puros (por ej., motor de inducciA?n en Tesla Roadster) sA?lo alcanzan eficiencias del 85%.

Densidad de potencia

Los motores de imA?n permanente se caracterizan por una gran relaciA?n potencia/peso. Las tecnologA�as actuales de motor sin imA?n implementadas en EVs (inducciA?n) son de gran tamaA�o y tienen baja densidad de potencia.

Fabricabilidad

Los diseA�os de motores nuevos que mejoran la densidad de best grill cover for weber summit potencia (por ejemplo, configuraciones de flujo axial) han sido archivados antes de la comercializaciA?n, debido a su complejidad de fabricaciA?n

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El proyecto VENUS

Tiene como objetivo desarrollar un nuevo sistema de accionamiento elA�ctrico para EV, (i) libre de imanes de tierras raras, (ii) que cumpla con los requisitos de rendimiento EV (eficiencia, densidad de potencia) y (iii) factible para la producciA?n en masa.

Para lograrlo, VENUS ha desarrollado una mA?quina de reluctancia variable de flujo axial, SRM o PMSynRM.

Aunque las configuraciones de flujo axial de esta tecnologA�a se estA?n introduciendo en otras aplicaciones, su uso en EVs serA�a un verdadero avance.

PMSynRM de flujo axial es una configuraciA?n totalmente nueva para cualquier aplicaciA?n, que combina las ventajas ya conocidas de las mA?quinas PMSynR de flujo radial con el aumento de par y la forma de panqueta ventajosa de configuraciones de flujo axial, aunque requiere una fabricaciA?n bastante compleja.

Gracias al desarrollo tecnolA?gico alcanzado de unos aA�os a esta parte, los vehA�culos completamente elA�ctricos se estA?n convirtiendo en una alternativa al coche tradicional. Antes hay que resolver algunos escollos, en concreto el uso de mA?quinas elA�ctricas mA?s eficientes de imanes permanentes compuestos por tierras raras como el neodimio (una tierra rara ligera) y el disprosio (una tierra rara pesada).

El 95 % de la extracciA?n mundial de estos minerales tiene lugar en China y existe el temor de que el paA�s detenga sus exportaciones de nuevo, tal y como hizo en 2010.

El proyecto VENUS se creA? para diseA�ar mA?quinas elA�ctricas que utilizasen menos materiales de imanes permanentes, materiales distintos a las tierras raras e incluso completamente libres de imanes. El equipo explorA? dos vertientes de estudio en paralelo, una basada en motores de reluctancia conmutada (SRM) y otra en motores de reluctancia sincrA?nica asistida con imanes permanentes ((PM)SynRM).

Este proyecto ha recibido financiaciA?n del SA�ptimo Programa de investigaciA?n, desarrollo tecnolA?gico y demostraciA?n de la UniA?n Europea en virtud del acuerdo de subvenciA?n nA? 605429

Socios del proyecto: IK4-Tekniker (EspaA�a), Lotus Engineering (Reino Unido), Fagor Electronica (EspaA�a), Dr.-Ing. Ernst Braun GmbH (Alemania), Motor Design Ltd. (Reino Unido), Mondragon University (EspaA�a)

P a r t n e r s

IK4-TEKNIKER

Polo Tecnológico de Eibar
Calle Iñaki Goenaga, 5
20600 Eibar, Gipuzkoa
Spain
Contact person (Jon Madariaga): jon.madariaga@tekniker.es

www.tekniker.es

FAGOR ELECTRONICA S. COOP.

Barrio San Andrés
20500 Mondragón
Spain

www.fagorelectronica.es

LOTUS CARS LIMITED

Potash Lane – Hethel
Norfolk NR14 8EZ
United Kingdom

www.lotuscars.com

DR.-ING. ERNST BRAUN GMBH

Martin-Luther-Strasse 1
88400 Biberach an der Riss
Germany

www.braun-inst.de

MOTOR DESIGN LTD

4 Scotland Street
Ellesmere, Shropshire, SY12 0EG
United Kingdom

www.motor-design.com

MONDRAGON GOI ESKOLA POLITEKNIKOA J.M.A. S.COOP.

Loramendi 4
20500 Mondragón
Spain

www.mondragon.edu/en/phs

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En el proyecto Venus, estamos desarrollando un nuevo concepto de motor eléctrico libre de tierras raras para vehículos eléctricos.
La industria europea depende de otros países para el suministro de materiales de tierras raras. En 2011, debido a una reducción en la cuota de exportación de China, el precio de los imanes de tierras raras aumentó dramáticamente. Diferentes sectores que se estaban beneficiando de la tecnología del motor de imán permanente comenzaron a poner en duda la viabilidad económica de los motores permanentes en la producción en masa. Aunque los precios hoy en día son moderados, la incertidumbre acerca de la disponibilidad de materiales de tierras raras hace que sea importante tener un concepto de motor alternativo que es tierra rara libre que podría cumplir los más altos requisitos en términos de eficiencia y densidad de potencia.
Los imanes aumentan la densidad de potencia de los diseños de motores eléctricos. Para superar la ausencia de imanes, el concepto del equipo VENUS se basa en la combinación de dos tecnologías, los motores de reluctancia conmutada (SRM) y la tecnología de flujo axial. Los motores SRM presentan un buen rendimiento a pesar de que esta topología no emplea ningún imán. Sin embargo, la densidad de potencia de esta topología es inherentemente más baja que los motores de imán permanente con el mismo tamaño / topología. Combinando motores de flujo axial con topología SRM, la densidad de potencia aumenta y el concepto de motor resultante puede ser una tecnología competitiva.
Venus desarrollará y fabricará un motor de reluctancia conmutada Axial-Flux y lo integrará en una furgoneta eléctrica comercial para validar el concepto de diseño en una aplicación real. El prototipo será completamente operativo, incluyendo protocolos de comunicación, ad hoc desarrollado electrónica de potencia y especialmente diseñado de alto rendimiento de control. Todos estos elementos serán fabricados por los miembros del equipo VENUS enfocándose en la mayor integración de las diferentes partes.
En la fase de diseño del motor y del accionamiento, se ha tenido en cuenta la factibilidad de la producción en masa. La viabilidad económica para la producción en masa de todo el impulso de las industrias europeas es uno de los principales objetivos de diseño del proyecto VENUS.
Si tienes algún comentario o estás interesado en el proyecto VENUS, envía un e-mail a venus@tekniker.es y te responderemos lo antes posible.

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C o n t a c t o

Fagor ElectrA?nica S.Coop

Barrio San easy thesis topics for high school students AndrA�s, s/n. Apdo do my homework environment causes and effects 33.
20500 MondragA?n (Spain)
Tel: + 34 943 71 25 26
propranolol 40 mg para que sirve. e.mail: fe@fagorelectronica.es

Fagor ElectrA?nica estA? ubicada en MondragA?n (GuipA?zcoa) en el centro del PaA�s Vasco y dispone de una moderna planta con mA?s de 12.500 m2 edificados, rodeada de un paisaje montaA�oso en el corazA?n industrial de GuipA?zcoa. Un A?rea que goza de todas las ventajas logA�sticas que proporciona la red de infraestructuras best way to cover a grill viarias y de transporte marA�timo y aA�reo con que cuenta este enclave.